[发明专利]用于调整灰度值开窗的方法、计算单元和X射线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于利用X射线装置所确定的CT值来调整用于利用X射线装置、特别是利用计算机断层造影设备的成像的灰度值开窗(Grauwertfensterung)的中数(Zentralwert)的宽度和位置的方法。本发明还涉及一种实现该方法的计算程序以及具有这样的计算程序的一种计算单元、一种X射线装置和一种数据载体。

背景技术

在医学技术中在利用X射线辐射成像时，例如在计算机断层造影设备中的成像时，始终努力向患者应用尽可能小的X射线辐射的剂量以用于产生一个或多个患者组织的图像。但是，为了能够借助一个或多个所产生的图像解决临床问题，还必须达到特定的图像质量，这要求最低限度的剂量。对于图像质量相关的量度例如是图像噪声或图像对比度。特别是，特定元素和材料(如在计算机断层造影中作为造影剂使用的碘)的图像对比度与所使用的X射线辐射的频谱具有相对强烈的依赖关系。在使用相对较低的管电压的情况下，X射线辐射的频谱是这样的，即碘的图像对比度上升。就此而言，特别是在使用碘的情况下，为了实现尽可能高的图像质量而应用到患者的X射线的剂量取决于X射线辐射的频谱。

因此，在用于显示传输血液的血管的CT血管造影中，其中实际上重要的仅是碘的可见性，通过使用相对较低的管电压来降低应用到患者的X射线的剂量(参见M.J.Siegel et al.，“Radiation Dose and Image Quality in Pediatric CT：Effect of Technical Factors and Phantom Size and Shape”，Radiology 2004；233：515至522页)。

在“Automatic selection of tube potential for radiation dose reduction in CT：A general strategy”中L.Yu等人介绍了一种针对降低为此向患者待施加的X射线的剂量而选择适用于特定检查的管电压的方法，其中将碘-对比度-噪声比用作结合噪声条件α的图像质量指标，以便可以对于不同的检查表征和考虑对图像质量的不同要求。对于不同的检查提供不同的噪声条件α用于匹配。通过该噪声条件应当实现绝对图像噪声不超过一定的值。对于CT血管造影来说，其中重要的仅是碘-对比度-噪声比，在1.5和2.0之间选择噪声条件α。对于具有造影剂的胸部、躯干或背部检查来说，在1.1和1.25之间选择噪声条件α。对于没有造影剂的胸部、躯干或背部检查来说，将α选择为等于1。基于“相对剂量因子(relativ dose factor，RDF)”(其中考虑了碘的对比度-噪声比以及噪声条件α)来确定管电压，利用该管电压对于特定的检查向患者应用最小的X射线辐射的剂量。

在未在先公开的DE 10 2010 043 712.3中描述了一种确定用于产生患者的特定的待检查的组织的至少一幅图像的X射线装置的X射线管的管电压的值的方法，其中，这样确定管电压的值，使得为了产生患者的特定的待检查的组织的至少一幅图像，在调节X射线管上的管电压的值的情况下以及在拍摄患者的特定的待检查的组织的至少一个X射线投影情况下，在保持相同的图像质量的情况下应用到患者的X射线的剂量尽可能地小。

在未在先公开的DE 10 2010 043 712.3中建议的方法基于如下的考虑，对于利用X射线对组织进行的几乎每次检查在保持相同的图像质量的情况下可以找到如下的管电压，在该管电压下可以降低或优化为了检查该组织向患者应用的X射线的剂量。在此，优化取决于待检查的组织，应当在至少一幅图像中显示该组织。

该方法的出发点是，考虑特定的待检查的组织的对比度(以及必要时的被提供了造影剂的、特定的待检查组织的对比度)与X射线管的X射线辐射的频谱的依赖关系或者与管电压的值(该管电压的值对于产生X射线辐射的频谱是重要的)的依赖关系。此外，对于打算借助所产生的特定的待检查的组织至少一幅图像来诊断或解决诊断的或临床的问题，通过至少一个规定或描述期望的图像质量的参数来预先给定所需要的或所期望的图像质量，该参数例如可以是参考管电压和参考管电流或者可以是参考噪声。在考虑至少一个规定或描述所期望的图像质量的参数的情况下，在保持恒定的对比度-噪声比作为图像质量特征的情况下确定如下的管电压：在调节到该管电压时在拍摄一个或多个X射线投影以用于产生患者的特定的待检查的组织的至少一幅图像的情况下，应用到患者的X射线辐射的剂量为最小。